不同澄清剂对天麻茶酒澄清效果的影响

（铜仁学院，贵州铜仁554300）

天麻茶酒是以天麻为原料，配以绿茶，通过浸提、过滤、发酵、灭菌和灌装等工序，制得既具有天麻功效成分，又具有茶风味的一类发酵类保健酒。天麻茶酒作为一种生物产品，营养丰富、成分复杂，风味独特、保健价值高[1]。发酵后的茶酒中含有蛋白质、单宁、果胶、纤维素、多糖类大分子、单宁和蛋白质的络合物等成分。本身并不表现混浊，但在一系列复杂缓慢的物理和化学反应后，就会凝聚成大分子或其他沉淀物而析出。微生物的代谢加速沉淀物的析出造成酒体浑浊或沉淀，这是引发天麻茶酒浑浊及沉淀，影响天麻茶酒的品质的主要原因[2-4]，也是工艺上必须重点探讨的技术难点。邱新平等[5]通过感官评定得出添加2%壳聚糖溶液0.2 g/L后，界面明显，无悬浮物，透光率达95%以上，口感良好、口味协调，色度变化较小。郭燕等[6]添加0.25 g/100 mL皂土溶液处理后生姜梨酒澄清透明，口感丰满，透光率达90.2%，且挥发性醇类和酯类物质较为丰富。韩希凤等[7]总结壳聚糖澄清效果最好，对酒体中酒精度、还原糖、总酸等影响较小，但易吸附色素，对色差值影响较大。本研究以发酵型天麻茶酒为研究对象，探讨不同澄清剂对天麻茶酒品质的影响，并对天麻茶酒理化及体外抗氧化性进行测定，以期为天麻茶酒的进一步开发与利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

天麻茶酒：铜仁学院食品与化学工程学院食品加工实验室酿造；壳聚糖（食品级）：国药集团化学试剂有限公司；明胶（食品级）：河南省郸城县东风化工总厂；硅藻土（食品级）：石家庄市奇律硅藻土有限公司；皂土（食品级）：烟台帝伯仕自酿有限公司；果胶酶（10000U/g，食品级）：上海阳光试剂有限公司；柠檬酸（食品级）：天津市博迪化工有限公司；安琪活性酵母（食品级）：安琪酵母股份有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯（DPPH）：北京中生瑞泰科技有限公司；硫酸、苯酚（分析纯）：成都金山化学试剂有限公司；葡萄糖、无水乙醇（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；没食子酸（分析纯）：上海金穗生物科技有限公司；福林酚（生物试剂）：南京奥多福尼生物科技有限公司。

1.2 主要仪器与设备

T6新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；SHA-B数显水浴恒温振荡器：北京科伟永兴仪器有限公司；QL-861旋涡振荡器：海门市其林贝尔仪器制造有限公司；AL204分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司：DRP-9082恒温培养箱：上海森信实验仪器有限公司；PHS-3ES PH计：上海佑科仪表有限公司。CN1L-DGB82微波炉：广东格兰仕微波生活电器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 天麻茶酒酿造工艺路线

操作要点：称取10 g市售绿茶加入定量蒸馏水，25℃下浸泡5 min，过滤，去杂。按料液比1∶60（g/mL）在85℃浴锅中浸提20 min，粗过滤，向滤液中添加定量白砂糖，溶解，再加入10%的新鲜天麻，浸提30 min，过滤，得到天麻绿茶混合液。用柠檬酸溶液调至pH4.0左右。向混合提取液中加入经过活化的5%的安琪活性干酵母。将调配好的天麻茶汁放入28℃恒温培养箱中自然发酵8 d，定时摇瓶以促进菌种的快速繁殖与发酵，去上清液，备用。

1.3.2 选用澄清剂种类及配制

2%皂土悬浊液：称取2 g皂土，添加适量蒸馏水，密封，于60℃恒温润胀24 h，定容100 mL；2%壳聚糖溶液[8]；1%明胶溶液[9]；2%硅藻土溶液[10]；1%的果胶酶溶液[11]。

1.3.3 天麻茶酒透光率最佳波长的确定

利用紫外500 nm～1 000 nm进行波长扫描，确定最适波长范围900 nm～1 000 nm，在900 nm～980 nm再进行全波长扫描，得出天麻茶酒检测波长为965 nm。

1.3.4 天麻茶酒澄清时间的选择

再另取多份天麻茶酒40 mL于容器中，添加不同澄清剂，充分振荡均匀，25℃静置3 d～9 d，吸取上清液。原酒液作对照，确定最佳澄清时间。

1.3.5 澄清度的测定

取30 mL发酵原液于容器内，分别加不同种类澄清剂，充分振荡、密闭，25℃静置7 d，取上清液，用蒸馏水对照，于965 nm测定其透光率，测得透光率越大，表示澄清度越高[12]。

1.3.6 皂土添加量对天麻茶酒澄清度的影响

取天麻茶酒样液，依次加入浓度为0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24 g/100 mL 溶液，搅拌、振荡 15 s，封口，25℃静置7 d，取上清液。以蒸馏水作空白，965 nm测定透光率。

1.3.7 壳聚糖添加量对天麻茶酒澄清度的影响

取天麻茶酒样液，依次加入浓度为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 g/100 mL 壳聚糖溶液，搅拌、振荡 15 s，封口，25℃静置7d，取上清液。以蒸馏水作空白，965nm测定透光率。

1.3.8 明胶添加量对天麻茶酒澄清度的影响

取天麻茶酒样液，依次加入浓度为0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10 g/100 mL 明胶溶液，搅拌、振荡15 s，封口，25℃静置7 d，取上清液。以蒸馏水作空白，965nm测定透光率。

1.3.9 硅藻土添加量对天麻茶酒澄清度的影响

取天麻茶酒样液，依次加入浓度为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 g/100 mL 硅藻土溶液，搅拌、振荡15 s，封口，25℃静置7 d，取上清液。以蒸馏水作空白，965 nm测定透光率。

1.3.10 果胶酶添加量对天麻茶酒澄清度的影响

取天麻茶酒样液，依次加入浓度为0.002、0.004、0.006、0.008、0.010、0.012 g/100 mL（以澄清剂干重计）果胶酶溶液，搅拌、振荡15 s，封口，25℃静置7 d，取上清液。以蒸馏水作空白，965 nm测定透光率。

1.3.11 天麻茶酒感官评价

天麻茶酒的感官评价指标包括口感、色泽、香气、外观4部分组成，由10名食品科学与工程专业学生组成的感官评价小组来对天麻茶酒进行感官评价，结合相关参考文献，本试验中天麻茶酒的感官评价见表1。

表1 天麻茶酒感官评价Table 1 Sensory evaluation of Gastrodia elata tea wine

1.4 主要理化指标的测定方法

酒精度：GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行，采用酒精计测定[13]；总糖：3，5二硝基水杨酸法[14]；总酚：Folin-Ciocalteu 法[15]；黄酮：芦丁对照法[16]；DPPH自由基清除率的测定[17]；羟自由基清除能力的测定采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定；总抗氧化能力测定：铁离子还原/抗氧化能力法（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）[18]；感官评分：按照 GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行；总酸：按照GB/T12456-2008《食品中总酸的测定》中总酸测定方法；可溶性固形物：采用折射光法测定[19]。

1.5 数据处理与分析

试验数据采用SPSS19进行处理，采用origin 8.5进行作图。

2 结果与分析

2.1 天麻茶酒透光率澄清时间的确定

澄清时间的确定见图1。

图1 澄清时间的确定Fig.1 Determination of clarification time

由图1可知，经澄清3 d～7 d的天麻茶酒的透光率逐渐上升，在第7天所有澄清剂澄清的酒体透光率达到最大，超过7 d后澄清度大部分都有所下降，果胶酶的透光率基本保持不变，经考虑，确定天麻茶酒最佳澄清时间为7 d。

2.2 不同皂土添加量对天麻茶酒透光率的影响

不同皂土添加量对天麻茶酒澄清效果的影响见图2。

由图2可知，皂土添加量为0.09 g/100 mL～0.12 g/100 mL，透光率为89.07%～92.17%，远远优于自然澄清的56.4%。在添加量为0.12 g/100 mL时，起到很好的澄清作用，达到了峰值。李阳等[20]研究皂土具有强吸附能力，可吸附沉淀铁离子，提高发酵酒抗破败病的能力。对酒的风味影响较低，酒体风味成分、色泽损失较小，天麻茶酒的色泽、风味、口感均效果最佳。当皂土添加量为0.15 g/100 mL时，发酵天麻茶酒的风味成分损失较大，随着皂土添加量的增大，发酵天麻茶酒的风味成分几乎殆尽，酒体色泽变深。澄清度有所下降，可能是因为皂土的吸附能力达到平衡后，再次向酒中引入皂土造成的浑浊。本研究在后续澄清研究中选取皂土用量为0.12 g/100 mL。

图2 不同皂土添加量对天麻茶酒澄清效果的影响Fig.2 Effects of different bentonite content on the clarification effect of Gastrodia elata tea wine

2.3 不同壳聚糖添加量对天麻茶酒的透光率的影响

不同壳聚糖添加量对天麻茶酒澄清效果的影响见图3。

图3 不同壳聚糖添加量对天麻茶酒澄清效果的影响Fig.3 Effects of different chitosan additions on clarification of Gastrodia elata tea wine

从图3可知，壳聚糖添加范围在0.05 g/100 mL～0.15 g/100 mL时，天麻茶酒对应透光率为84.2%到87.23%，达到最大。引起该现象，可能与壳聚糖本身性质是天然的阳离子型絮凝剂有关。壳聚糖溶液在稀酸成盐从而形成紧密且体积小絮凝沉淀[21]。但色泽偏浅添加量低于该值时，壳聚糖不达到最大的絮凝效果，继续增加，透光率略有下降。其自身形成一个稳定的黏稠的胶状物体系。过量部分溶解于酒中，造成带入新的浑浊，从而导致透光率反而下降。图中添加量为0.2 g/100 mL，透光率急剧下降，也许是测定过程中造成的误差。综合考虑，确定0.15 g/100 mL为壳聚糖最适浓度。

2.4 不同硅藻土添加量对天麻茶酒的透光率的影响

不同硅藻土添加量对天麻茶酒澄清效果的影响见图4。

图4 不同硅藻土添加量对天麻茶酒澄清效果的影响Fig.4 Effects of different diatomite additions on the clarification effect of Gastrodia elata tea wine

由图4可知，经澄清处理后，在0.04 g/100 mL～0.08 g/100 mL范围内，透光率略微升高，明显高于自然澄清的56.4%，在0.04 g/100 mL时，透光率相对下降，原因在进行透光率测定时，溶液轻微混合。在添加浓度为0.08 g/100 mL时，茶酒的透光率最大，可达69.6%左右。可能是由于硅藻土本身疏松多孔的特性，它对天麻茶酒中的色素、果胶、蛋白质等具有吸附作用，达到酒体澄清作用[22]。当使用量继续增大到0.12g/100mL，透光率变化较小，经过一定时间的适应期后，酵母繁殖生长，同时进行发酵过程，放出CO2和酒精，CO2的积累形成气泡并向界面运动，因而将沉淀搅起，导致澄清度渐渐减小[23]。此时硅藻土的用量对酒体中绝大数悬浮物可起到沉降作用，已不能起到对酒体再次澄清的作用。综合考虑，取硅藻土用量为0.08 g/100 mL。

2.5 不同明胶添加量对天麻茶酒的透光率的影响

不同明胶添加量对天麻茶酒澄清效果的影响见图5。

由图5可知，明胶使用量0.05 g/100 mL～0.07 g/100 mL时，天麻茶酒澄清效果不明显，在明胶添加量为0.07 g/100 mL～0.08 g/100 mL时，天麻茶酒的透光率激增，0.08 g/100 mL达到峰值，为88.4%。可能是天麻茶酒中含有一定的单宁物质，溶于水后，相互作用生成一种单宁酸盐络合物逐渐沉淀下来，将会吸附酒中的悬浮物聚沉，使其成为小片状物而被除去，何婷婷[24]对发酵型普洱茶酒的透光率与酒体中茶褐素的关系进行研究，发现降低酒体中茶褐素与透光率有线性关系。当用量超过0.08 g/100 mL后，随着添加量的增加透光率反而下降。这种变化可能是酒体过量的明胶本身形成悬浮物，造成酒体返混，澄清度降低。综合评定，明胶添加量为0.08 g/100 mL。

图5 不同明胶添加量对天麻茶酒澄清效果的影响Fig.5 Effects of different gelatin additions on the clarification effect of Gastrodia elata tea wine

2.6 不同果胶酶添加量对天麻茶酒的透光率的影响

不同果胶酶添加量对天麻茶酒澄清效果的影响见图6。

图6 不同果胶酶添加量对天麻茶酒澄清效果的影响Fig.6 Effect of different pectinase additions on the clarification effect of Gastrodia elata tea wine

如图6可知，果胶酶添加量为0.002 g/100 mL时，透光率已达到99%。结果表明，果胶酶对天麻茶酒的澄清效果绝对明显。而在0.002g/100mL～0.010g/100mL时保持不变，后澄清度又有所降低，这可能是由于天麻茶酒中果胶等多糖物质被果胶酶水解彻底，胶体的稳定性遭到破坏，不溶性大分子物质失去胶体保护发生共聚沉降，提升酒体整体的透光率。当果胶酶添加量在0.010 g/100 mL～0.012 g/100 mL时，透光率反而下降，可能原因是果胶酶作为发酵酒中的蛋白质物质类，成为引起发酵天麻茶酒的浑浊因子；另一方面可能由于果胶酶的沉降作用，改变了酒体环境pH值，酒体环境发生变化，造成澄清度的降低。综合考虑，确定果胶酶的添加量为0.002 g/100 mL。

2.7 不同澄清剂对天麻茶酒的感官品质分析

不同澄清剂对天麻茶酒酒样的感官品质比较见表2。

表2 不同澄清剂对天麻茶酒酒样的感官品质比较Table 2 Sensory quality comparison of different clarifying agents on Gastrodia elata tea wine

由表2可知，皂土溶液处理的天麻茶酒色泽偏浅，口感寡淡，茶苦较重，涩味偏重，有酒香味，界面模糊，酒液不透明，下层蓄积物量多，上清液少。壳聚糖处理具有较好的口感。但天麻茶酒酒体色泽微深，回味偏涩。硅藻土处理后酒体严重脱色，透光率较低，澄清过程中底部絮凝物较多，影响酒量。明胶处理后酒体微浅黄色且较透明，口感良好，但回味微涩。果胶酶处理的天麻茶酒酒体呈现淡绿色、澄清透明，添加量少，底部絮凝物极少，澄清前后酒样无明显差异，具有天麻茶酒典型的风味及淡淡的蜂蜜味、天麻本身的不良气味被掩盖，无明显酸味涩酸适宜，回味微甜。综合评定，以果胶酶澄清后酒样进行后期的理化指标和抗氧化性测定。

2.8 天麻茶酒理化及抗氧化分析

天麻茶酒理化指标及抗氧化性分析结果见表3。

表3 天麻茶酒理化指标及抗氧化性分析Table 3 Analysis of physical and chemical indexes and antioxidant properties of Gastrodia elata tea wine

本研究所测得天麻茶酒的总糖含量为（18.85±0.13）g/L。与发酵后残糖量为5.8 g/L作比较，澄清后总糖含量明显增加，原因是果胶酶将天麻茶酒中的多糖物质充分水解。高远等[25]测定最适澄清剂澄清后天麻发酵型酒总酸为3 g/L，蒋纬等[26]测定两种不同澄清剂澄清后发酵型绿茶酒总酸为（4.88±0.00）g/L～（5.50±1.08）g/L，徐艳岩[27]通过测定发酵型蓝莓酒总酸为8.2 g/L。可得，天麻茶酒总酸含量高于天麻发酵型酒，略低于发酵型绿茶酒，远低于发酵型蓝莓酒总酸含量。杨海滨[28]通过对不同澄清剂对茶酒的研究比较得出茶酒的可溶于固形物在0.45%～0.84%之间，比较可得天麻茶酒中可溶性固形物的含量介于茶酒。李硕等[29]通过研究不同品种蓝莓发酵的抗氧化性得出蓝莓酒的总黄酮含量为0.216 mg/mL～1.232 mg/mL，接近于红葡萄酒，高于白葡萄酒和黄酒。葡萄酒类富含丰富酚类物质。其中，红葡萄酒总酚含量大约在1 000 mg/L～4 000 mg/L之间。而白葡萄酒在200 mg/L～500 mg/L，胡博然等[30]测得长相思葡萄酒中总酚含量为311 mg/L，天麻茶酒的DPPH自由基总酚含量为2.57 g/L。作对比可知，天麻茶酒的总酚类物质远高于白葡萄酒类，介于红葡萄总酚物质含量之间。以VC作对照，天麻茶酒稀释10倍测定的DPPH自由基清除率为78.99%，李硕等比较得出巴尔德温、梯芙兰蓝莓酒具有较强的清除能力。天麻茶酒的清除率低于巴尔德温、梯芙兰，远高于其他4种蓝莓。刘浩等[31]研究杂粮黄酒得出藜麦黄酒的DPPH自由基清除能力最佳，优于经稀释10倍测定的自由基清除率，强于黍米黄酒的清除能力。黄酒作为一种酿造酒，含有多种天然抗氧化活性成分。天麻茶酒羟自由基清除率为67.5%。李拥军等[32]通过对单枞茶酒的抗氧化活性评价得出0.5 mL单枞茶酒·OH的清除能力最强，·OH的清除率为92.35%。天麻茶酒羟自由清除率低于单枞茶酒。可知，适量饮用天麻茶酒有利于降低或减少羟自由基对生物体危害，防护身体，保障健康。

3 结论

5种澄清剂（果胶酶、皂土、硅藻土、壳聚糖、明胶）对天麻茶酒都具有一定澄清效果，整体为果胶酶最佳，其使用量为0.002 g/100 mL。经该处理后，天麻茶酒的澄清度最高，透光率达（99±0.02）%，酒样通透明亮，香气浓郁丰富，具有天麻茶酒典型的风味及淡淡的蜂蜜味，色度变化较小，感官评分达89分。其次为皂土处理，透光率达92.17%；明胶处理后透光率达88.4%，澄清效果很好，但是经其处理后天麻茶酒的口感欠佳，感官品质不甚理想。本文通过研究最适澄清剂，对体外抗氧化研究，天麻茶酒具有较好的抗氧化性。天麻茶酒中含有总酚、总黄酮对其抗氧化能力有正相关性。与茶酒相比，天麻茶酒具有较强的还原能力和DPPH自由基清除能力。放置3个月以上的天麻茶酒，酒体颜色加深，底部出现二次沉淀有待进一步探讨。多数研究采用两种或者多种澄清剂进行互配使用，效果良好。但在实际生产中，操作繁琐，增加费用。只有操作简单，周期短，费用相对低的澄清方法，才能在实际生产中广泛应用。从这方面考虑，本研究没有选择澄清剂复配法。